方差(离散度)计算方法及超几何分布方差解法合理性咨询
嗨,你的解法完全是正确的!咱们来仔细拆解验证一下:
首先明确题目:
盒子里有8支黑铅笔和12支普通铅笔,随机不放回取出2支,计算取出的黑铅笔数量的方差。
你的解题步骤逻辑清晰,完全符合概率论中计算方差的基本思路:
第一步:计算各取值的概率
你正确列出了取出0、1、2支黑铅笔的概率:
- 取0支黑铅笔的概率:
P0 = (12/20) × (11/19),对应两次都取到普通铅笔的情况 - 取1支黑铅笔的概率:
P1 = (8/20)×(12/19) + (12/20)×(8/19),覆盖了“先黑后普通”和“先普通后黑”两种互斥情况,计算准确 - 取2支黑铅笔的概率:
P2 = (8/20) × (7/19),对应两次都取到黑铅笔的情况
第二步:计算期望E(X)
你用期望的定义式计算:E(X) = 0×P0 + 1×P1 + 2×P2 = 0.8,这个结果完全正确。其实这道题属于超几何分布,用超几何分布的期望公式E(X) = n×K/N(其中n=抽取数量,K=总体中黑铅笔数,N=总铅笔数)也能得到同样结果:2×8/20=0.8,和你的计算一致。
第三步:计算方差D(X)
你使用了方差的核心公式D(X) = E(X²) - [E(X)]²,其中E(X²)=0²×P0 +1²×P1 +2²×P2,再减去期望的平方0.8²,这个方法完全符合方差的定义,是非常标准的解法。
我们可以用超几何分布的方差公式来验证结果:
超几何分布方差公式为:D(X) = n×(K/N)×((N-K)/N)×((N-n)/(N-1))
代入数值计算:D(X)=2×(8/20)×(12/20)×(18/19)=216/475≈0.4547
用你的方法计算的话:
先算E(X²)=P1 +4×P2 = (192/380)+(224/380)=416/380≈1.0947
再算D(X)=416/380 - 0.8²=416/380 - 243.2/380=172.8/380=216/475≈0.4547
两种方法结果完全一致,进一步证明你的解法是正确的。
总的来说,你的解题思路严谨、步骤正确,完全是合适的解法!
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Bowlbi Stroganovsky




